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六型分泌系统(T6SS)是近年来发现的一类在革兰氏阴性菌中广泛存在的新型分泌系统，它采取了一种类似T4噬菌体注射器状的倒置装置来执行多种生物学功能。绿脓杆菌（Pseudomonasaeruginosa）利用T6SS向其它竞争性细菌分泌效应分子Tse蛋白（Tse1-3），杀死与其接触的G-细菌细胞从而获得生存优势。为了避免同胞间的误杀，绿脓杆菌合成特异结合Tse的抑制蛋白Tsi(Tsi1-3)来保护自己。序列分析显示Tse-Tsi这3组蛋白是绿脓杆菌特有的一类效应分子—抑制蛋白，关于这类蛋白的结构功能研究对于新型抗菌素的研发具有重要意义。本论文的主要工作是研究Tse1-Tsi1，单独Tsi2的结构和功能关系。
我们用SAD法解析了单独Tse11.5(A)和复合物Tse1-Tsi12.5(A)分辨率的晶体结构。Tse1是一种典型的NlpC/P60结构域的DL-内酰胺酶，主要功能是酶解G-细菌细胞壁交联肽聚糖的D型谷氨酸和L型二氨基庚二酸之间的酰胺键。与传统的DL-内酰胺酶不同，Tse1采取的催化三联体残基是Cys-His-Cys，第三位Cys在DL-内酰胺酶类尚属首次报道，并且Tse1主要底物为交联式肽聚糖，而非肽聚糖结构单元。Tsi1作为特异识别Tse1的抑制蛋白，采用三组β反平行折叠片的新型组装方式，高亲和力地结合Tse1的部分底物结合位点，从而阻断了底物肽聚糖的结合。Tsi1与Tse1的结合方式是互补式的“凹凸”模型，表面等离子共振实验验证了Tsi1107位Ser对于Tse1与Tsi1的结合至关重要，106位的Phe对于稳定复合物结构起关键作用。Tse1-Tsi1复合物的结构与功能研究不仅使我们对绿脓杆菌的溶菌及自我保护机制有了更深刻的理解，并且为Tse1这种潜在的新型G-细菌杀菌剂的研发提供坚实的理论基础。
本论文的第二项工作是解析了Tsi21.8(A)分辨率的晶体结构。Tsi2采用一种规则的卷曲螺旋的结构特征，这是抗毒素分子中的一种全新的折叠方式，不同于经典的抗毒素分子在没有结合毒素分子状态下采用无规则构象的结构特征;二体是Tsi2的功能单位，二体内两个Tsi2单体通过广阔的疏水相互作用紧密结合，形成“夹子”状独特的二体组装方式;位于二体界面上的两个凹槽分别结合了对称分子的两段螺旋，提供了Tsi2与Tse2结合可能的分子部位。该研究工作对于认识Tsi2抗毒素蛋白的分子本质，揭示其发挥抗毒素活性的结构基础，并进一步开展Tse2-Tsi2复合物的结构与功能研究奠定坚实的基础。
本论文的最后一部分为幽门螺旋杆菌单链DNA结合蛋白DprA与ssDNA复合物的结构与功能研究。DprA是细菌中广泛存在的一种非常保守的蛋白，主要参与天然转化介导的同源重组，其在ssDNA在Ssb-DprA-RecA天然重组信号通路传递过程中起到关键作用。我们用SAD法解析了单独△DprA(5-225)2.0(A)和△DprA(5-217)与ssDNA5dT复合物2.1(A)分辨率的晶体结构。△DprA(5-225)采取一种经典的αβ交替的Rossman折叠组装方式，通过一级序列比对，其保守残基主要集中在一个正电结合口袋附近，提示了DprA可能不同于Ssb表面缠绕ssDNA的另外一种结合方式。△DprA(5-217)-ssDNA复合物结构提示，二者的相互作用主要有两种作用力维持:氢键和疏水作用。5个dT的亲水基团能够和DprA相互作用残基形成一个广泛的氢键网络，这其中位于正电结合口袋的Arg52作用尤其明显，可能在ssDNA结合中起到关键作用。此外，ssDNA的胸腺嘧啶环与DprA部分残基的环状侧链可以形成疏水性的堆积效应，这对于二者的相互作用也极为关键。△DprA(5-217)-ssDNA复合物结构解析作为DprA相关课题的一个阶段性成果，为揭示DprA在天然重组中的分子机制提供了直观的结构线索，后期的工作是在此基础上深入研究DprA的结构与功能关系。